ما هي وحدة القياس المستخدمة لقياس الضغط الجوي؟

تعريف الضغط الجوي

الضغط الجوي هو الوزن الناتج عن عمود الهواء الذي يمتد من سطح البحر وصولًا إلى الحدود العليا للغلاف الجوي. يتفاوت الضغط الجوي من منطقة إلى أخرى وفقًا للاختلاف في درجات الحرارة التي تنشأ عن اختلاف زاوية سقوط الأشعة الشمسية. يُوزع الضغط الجوي في عدة نطاقات، منها: نطاق الضغط الجوي المنخفض الاستوائي، ونطاق الضغط الجوي المرتفع وراء المداري، والنطاقات المنخفضة القريبة من الدائرتين القطبيتين، بالإضافة إلى النطاقات المرتفعة القطبية.

المؤثرات القابلة لتغيير الضغط الجوي

تتعدد العوامل التي تؤثر على الضغط الجوي، ومن أبرزها كمية بخار الماء الموجودة في الهواء، حيث تكون العلاقة بينهما عكسية؛ فكلما زادت نسبة بخار الماء، انخفض الضغط الجوي. كذلك تلعب درجة الحرارة دورًا مهمًا، حيث ينخفض الضغط الجوي بزيادة درجة الحرارة. وأخيرًا، يؤثر الارتفاع عن مستوى سطح البحر في الضغط الجوي بشكل عكسي، إذ يزداد الضغط الجوي كلما انخفضنا نحو سطح البحر. يُستخدم الباروميتر لقياس الضغط الجوي في مراكز الأرصاد الجوية، حيث يساعد في ملاحظة التغيرات في ضغط الهواء، كما يُستخدم أيضًا لقياس الارتفاعات.

آلية عمل جهاز الباروميتر

تم ابتكار جهاز الباروميتر عن طريق وضع أنبوب زجاجي طويل مقلوب ومملوء بالزئبق في وعاء يحتوي على الزئبق، مما يؤدي إلى انخفاض عمود الزئبق في الأنبوب نتيجة ضغط الهواء على سطح السائل في الوعاء. يعد هذا النوع من الباروميترات هو الباروميتر الزئبقي، الذي قام باختراعه العالم (تورشيلي). أما الباروميتر المعدني، فرغم كونه أقل دقة، إلا أنه يتمتع بحساسية أكبر وسهولة في الحمل، ويتكون من علبة معدنية مفرغة من الهواء مع مؤشر يدل على قيمة الضغط الجوي. ومن ضمن أنواعه، يأتي (الباروغرافي).

وحدات قياس الضغط الجوي

يستخدم العلماء جهاز الباروميتر في العديد من التطبيقات، وخاصةً لقياس الارتفاع الضغطي، وهو أحد الأنواع الدقيقة لقياس الضغط الجوي. تُستخدم وحدات متعددة لقياس الضغط الجوي، بما في ذلك: بار، ميلي بار، ميليمتر زئبقي، متر زئبقي، باسكال، ومختلف الوحدات الأخرى مثل تور تيمنًا بالعالم تورشيلي. ومن بين هذه الوحدات، يعد الأتموسفير هو الأكثر شيوعًا حيث يساوي 760 ميليمتر زئبقي.

اختيار الزئبق بالذات في تصنيع الباروميتر الزئبقي يعود لخصائصه المميزة؛ فهو يتمتع بكثافة عالية ودرجة غليان مرتفعة، مما يجعل تبخره أثناء الاستخدام أمرًا نادرًا. كما أن لونه يسهل رؤيته ضمن الأنبوب الزجاجي، وقوة تماسك جزيئاته أعلى من قوة تلاصقه بالزجاج، مما يقلل احتمال وقوع الأخطاء في القياسات. بعد ذلك، تم تطوير العديد من الأجهزة الأخرى لقياس الضغط بأشكال ومواصفات متنوعة، مثل المانوميتر المستخدم في قياس ضغط السوائل.